JP2014015930A - Pump module and positive displacement pump - Google Patents
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Abstract
【課題】少なくとも1つの流動通路を区画するケーシングを有するポンプモジュールに関し、精密に搬送するポンプモジュールを、同時に簡単な構造でもって提供する。
【解決手段】アクチュエータが、ケーシング14によって収容されており、その際、それぞれに、流動通路17の両側で、互いに相対して位置している前記アクチュエータが、アクチュエータ段A1〜A6を形成し、これらアクチュエータ段が、流動方向に相前後して連続して設けられている。更に、前記ポンピング装置が、弾性的な薄膜18として構成されており、これら薄膜が、個別のアクチュエータ段A1〜A6の内のそれぞれに1つのアクチュエータの制御によって、それぞれに1つの所属する部分でもって、前記少なくとも1つの流動通路17のそれぞれに1つの、所属する周囲部分に当接可能である。
【選択図】図2The present invention relates to a pump module having a casing that defines at least one flow passage, and provides a pump module for precise conveyance with a simple structure at the same time.
Actuators are housed in a casing 14, wherein the actuators, which are positioned opposite to each other on both sides of a flow passage 17, form actuator stages A1 to A6, respectively. Actuator stages are provided continuously in series in the flow direction. Furthermore, the pumping device is configured as an elastic thin film 18 which has one part belonging to each of the individual actuator stages A1 to A6 under the control of one actuator. , One of each of the at least one flow passages 17 can be brought into contact with the surrounding portion to which it belongs.
[Selection] Figure 2
Description
本発明は、
少なくとも1つの流動通路を区画する(begrenzenden)ケーシングを有するポンプモジュールであって、その際、
この少なくとも1つの流動通路が、少なくとも1つの流入口を、少なくとも1つの排出口と結合し、且つ、
それぞれに1つの、流動方向に整向された状態で位置するポンピング装置を収容しており、
このポンピング装置が、個別に制御可能なアクチュエータを介して、部分的に偏位され得(auslenkbar)、且つ、その際、
搬送されるべき媒体が、少なくとも1つの搬送室(Foerderraumes)の内側に閉じ込められることが可能(einschliessbar)であり、
前記搬送室が、これらアクチュエータのシーケンシャルな制御によって、ポンピング装置の部分と、前記少なくとも1つの流動通路のそれぞれに所属して設けられた周囲部分との間で、カプセル状に閉鎖可能(kapselbar)であり、且つ、
一連の搬送移動において、前記少なくとも1つの流入口と前記少なくとも1つの排出口との間で移動可能である様式の上記ポンプモジュールに関する。
本発明は、更に、流体を搬送のための容積形ポンプに関し、この容積形ポンプの場合、少なくとも1つの、上記ポンプモジュールが使用される。
The present invention
A pump module having a casing that defines at least one flow passage, wherein:
The at least one flow passage couples at least one inlet with at least one outlet; and
Each contains one pumping device positioned in a flow direction,
This pumping device can be partially offset via individually controllable actuators, and
The medium to be transported can be enclosed inside at least one transport chamber (Forderraumes);
The transfer chamber can be closed in capsule form between the pumping device part and the surrounding part belonging to each of the at least one flow passage by sequential control of these actuators. Yes, and
The present invention relates to the pump module in a manner that is movable between the at least one inlet and the at least one outlet in a series of transport movements.
The invention further relates to a positive displacement pump for conveying fluid, in which case at least one of the pump modules is used.
容積形ポンプの場合、通常、流入口を通ってこのポンプの内側室内へと流入する媒体は、搬送室内においてカプセル状に収容され(gekapselt)、且つ、引き続いて、排出口内へと押し退けられる。
この押し退けの場合に、前記流入口内へのこの媒体の還流を防止するため、および、既に押し退けられた媒体の逆吸引を阻止するために、
少なくとも1つの流入および排出制御が、圧力制御された弁、または、その他の構造的な構成を介して行われる。
このことによって、しかしながら、構造部材の必要な数は増大され、且つ、それに加えて、低い最終圧力の達成が困難にされる。何故ならば、これら弁は、大抵の場合は、差圧制御されており、且つ、低い圧力の場合、如何なる十分に高い押圧力も、この弁の領域内において形成しないからである。
それぞれの搬送移動の導入の構造およびやり方に応じて、それに加えて、摩擦損失および振動が生じる。ところで、容積形ポンプは、部分的にポンプモジュールによって構成され、これらポンプモジュールの場合、構造部材の数が減少され、且つ、搬送移動が、可能な限り簡単に具現可能である。
In the case of positive displacement pumps, the medium that normally flows through the inlet into the inner chamber of the pump is gecapsulated in the transfer chamber and is subsequently pushed away into the outlet.
In order to prevent this medium from flowing back into the inlet in the case of this displacement, and to prevent reverse suction of the already displaced medium,
At least one inflow and outflow control is performed via a pressure controlled valve or other structural configuration.
This, however, increases the required number of structural members and in addition makes it difficult to achieve a low final pressure. This is because these valves are in most cases differential pressure controlled and, at low pressures, no sufficiently high pressing force is formed in the region of the valve.
Depending on the structure and manner of introduction of each transport movement, friction losses and vibrations occur in addition. By the way, the positive displacement pump is partially constituted by a pump module. In the case of these pump modules, the number of structural members is reduced, and the transfer movement can be implemented as easily as possible.
特許文献1からポンプモジュールが読み取れ、このポンプモジュールは、直方体形状の流動通路を区画するケーシングを有している。この流動通路は、その際、流入口を排出口と結合し、それ自体で、ポンピング装置を、収容している。
このポンピング装置は、その際、流動方向に整向されており、且つ、多数の圧電アクチュエータ部分片(Piezoaktorenabschnitte)によって形成されており、
これら圧電アクチュエータ部分片が、互いに接し合うように並列させられた状態で、一種の、この流動通路の内側に位置する薄片体を形成している。
個別のこれら圧電アクチュエータ部分片の制御によって、この薄片体は、部分的に(abschnittsweise)偏位され(ausgelenkt)、その際、この薄片体が、その際、それぞれの部分片でもって、周囲に位置するケーシングに当接し、且つ、搬送されるべき媒体を、それぞれのこれによって形成された搬送室の内側に閉じ込める。これら圧電アクチュエータが、ここで、シーケンシャルに制御される場合、それぞれの搬送室内において閉じ込められた媒体は、一連の蠕動的な搬送移動において、流入口から排出口へと移動される。
A pump module can be read from Patent Document 1, and this pump module has a casing that partitions a rectangular parallelepiped flow passage. This flow channel then combines the inlet with the outlet and itself contains the pumping device.
The pumping device is then oriented in the flow direction and is formed by a number of piezoelectric actuator parts (Piezoaktorenabschnitte),
In a state where these piezoelectric actuator partial pieces are arranged in parallel so as to be in contact with each other, a kind of thin piece body located inside the flow passage is formed.
By control of these individual piezoelectric actuator pieces, the lamellae is partially absclenged, in which case the lamellae are then positioned around the respective piece. The medium to be abutted against the casing and to be transported is confined inside the transport chamber formed thereby. If these piezoelectric actuators are now controlled sequentially, the medium confined in the respective transport chamber is moved from the inlet to the outlet in a series of peristaltic transport movements.
従って、この上記公知技術を出発点として、本発明の課題は、ポンプモジュールを使用に供することであり、このポンプモジュールの場合、搬送移動が、精密な構造およびやり方で、同時に簡単な構造において導入可能である。 Therefore, starting from this known technique, the object of the present invention is to provide a pump module for use, in which case the transfer movement is introduced in a simple structure at the same time in a precise structure and manner. Is possible.
この課題は、請求項1の上位概念を前提として、この請求項1の典型的な特徴との結合において解決される。
この請求項1に従属する従属請求項は、それぞれに、本発明の有利な更なる構成をそれぞれ与える。少なくとも1つの本発明に従うポンプモジュールが使用される容積形ポンプは、更に別の請求項8〜10から明瞭である。
This problem is solved in combination with typical features of claim 1 given the superordinate concept of claim 1.
The dependent claims dependent on claim 1 each provide advantageous further configurations of the invention. A positive displacement pump in which at least one pump module according to the invention is used is clear from the further claims 8-10.
本発明に従い、
ポンプモジュールは、
少なくとも1つの流動通路を区画するケーシングを有しており、その際、
この少なくとも1つの流動通路が、少なくとも1つの流入口を、少なくとも1つの排出口と結合し、且つ、自体で、それぞれに1つの、流動方向に整向された状態で位置するポンピング装置を収容している。
このポンピング装置は、個別に制御可能なアクチュエータを介して、部分的に偏位され得、且つ、その際、
搬送されるべき媒体が、少なくとも1つの搬送室の内側に閉じ込められることが可能であり、
前記搬送室が、これらアクチュエータのシーケンシャルな制御によって、ポンピング装置の部分と、前記少なくとも1つの流動通路のそれぞれに所属して設けられた周囲部分との間で、カプセル状に閉鎖可能であり、且つ、
一連の搬送移動において、前記少なくとも1つの流入口と前記少なくとも1つの排出口との間で移動可能である。
In accordance with the present invention,
The pump module
Having a casing defining at least one flow passage,
The at least one flow passage couples at least one inlet with at least one outlet and, by itself, accommodates one pumping device positioned in each direction of flow. ing.
This pumping device can be partially displaced via individually controllable actuators, and in this case
The medium to be transported can be confined inside at least one transport chamber;
The transfer chamber can be closed in a capsule form between a portion of the pumping device and a peripheral portion belonging to each of the at least one flow passage by sequential control of these actuators, and ,
In a series of transfer movements, the transfer is possible between the at least one inlet and the at least one outlet.
前記ポンピング装置は、本発明の意味において、特に、円板状の、板状の、または類似に形成された構造部材として構成されており、且つ、個別のセグメントがアクチュエータの影響のもとで、このポンピング装置の長手方向延在に対して直角に位置移動されるというやり方で、部分的に偏位可能である。この場合、このポンピング装置の偏位される部分の数に応じて、1つまたは多数の搬送室が、流動通路の一つまたは多数の周囲部分でもって閉じ込められ、その際、1つの搬送室内において、それぞれに、1つの搬送されるべき媒体が閉じ込められている。
本発明の意味において、この媒体は流体であり、即ち、ガスもしくはガス混合物、または液体もしくは液体混合物である。
アクチュエータのシーケンシャルな制御でもって、その場合に、これに伴い区画された、少なくとも1つの搬送室は、ポンプモジュールの、少なくとも1つの流入口と少なくとも1つの排出口との間で移動し、従って、同様に、閉じ込められた搬送されるべき媒体が、流入口と排出口との間で搬送される。この搬送移動は、その際、これらアクチュエータの適当な制御において、特にポンピング装置の蠕動的な移動に類似している。
In the sense of the present invention, the pumping device is configured in particular as a disc-like, plate-like or similar structural member, and the individual segments are under the influence of the actuator, It can be partially displaced in such a way that it is moved perpendicular to the longitudinal extension of the pumping device. In this case, depending on the number of parts of the pumping device that are displaced, one or a number of transfer chambers are confined with one or a number of surrounding portions of the flow passage, in which case , Each containing one medium to be transported.
In the sense of the present invention, this medium is a fluid, ie a gas or a gas mixture, or a liquid or liquid mixture.
With sequential control of the actuator, the at least one transfer chamber, which is then partitioned, moves between the at least one inlet and the at least one outlet of the pump module, and thus Similarly, the confined medium to be transported is transported between the inlet and the outlet. This transport movement is then analogous to the peristaltic movement of the pumping device, in particular in the appropriate control of these actuators.
本発明は、ここで、
前記アクチュエータが、ケーシングによって収容されており、およびその際、それぞれに、流動通路の両側で、互いに相対して位置している前記アクチュエータが、アクチュエータ段を形成し、これらアクチュエータ段が、流動方向に相前後して連続して設けられており、
更に、前記ポンピング装置が、弾性的な薄膜として構成されており、これら薄膜が、個別のアクチュエータ段の内のそれぞれに1つのアクチュエータの制御によって、それぞれに1つの所属する部分でもって、前記流動通路のそれぞれに1つの、所属する周囲部分に当接可能である、ことの技術的な教示を備えている。
換言すれば、従って、これらアクチュエータは、周囲に位置するケーシング内において位置決めされており、これらアクチュエータを介して、流動通路内において位置するポンピング装置が、部分的に偏位され得、その際、
これらアクチュエータが、この場合に、対の状態でアクチュエータ段へと統合されており、これらアクチュエータ段において、それぞれに、それぞれ所属するアクチュエータが、前記流動通路の両側で位置しており、従って、1つのアクチュエータ段の一方のアクチュエータが、この流動通路の上側に、このアクチュエータ段の他方のアクチュエータが、この流動通路の下側に位置決めされている。
総じて、これらアクチュエータ段は、その際、流動方向において、相前後して連続して設けられており、従って、流動方向に沿っての移動(Entlangwandern)の場合、従って、個別のアクチュエータ段が順々に通過される。
弾性的な薄膜として形成された前記ポンピング装置は、
前記個別のアクチュエータ段のそれぞれ1つのアクチュエータが制御され、且つ、この場合に、このアクチュエータ段のアクチュエータの間に位置する、前記薄膜の1つの部分が偏位され、且つ、前記流動通路のそこの周囲部分に当接されるというやり方で、
その場合に、部分的に偏位され得る。
The present invention is here:
The actuators are accommodated by a casing and, in this case, the actuators, which are located opposite to each other on both sides of the flow passage, form actuator stages, which are in the flow direction. It is provided continuously before and after,
Furthermore, the pumping device is configured as an elastic thin film, the thin film being one part of each of the individual actuator stages under the control of one actuator. Each of which has a technical teaching that it can abut against the surrounding part to which it belongs.
In other words, therefore, these actuators are positioned in the surrounding casing, through which the pumping device located in the flow passage can be partially displaced,
These actuators are in this case integrated into actuator stages in pairs, in which each actuator belongs to a respective one of the flow passages, so that one One actuator of the actuator stage is positioned above the flow path and the other actuator of the actuator stage is positioned below the flow path.
In general, these actuator stages are then provided one after the other in the flow direction, so that in the case of movement along the flow direction, the individual actuator stages are therefore in turn. Passed through.
The pumping device, formed as an elastic thin film,
Each one actuator of the individual actuator stage is controlled and in this case one part of the membrane located between the actuators of this actuator stage is deflected and there in the flow passage In the way that it touches the surrounding part,
In that case, it can be partially offset.
本発明に従うポンプモジュールは、その際、同時に信頼性の高い機能態様における機能簡単な構造によって特徴付けられている。
そこで、自体で停止状態のケーシング内における、アクチュエータの位置決め状態によって、これらアクチュエータが、簡単な構造およびやり方で、このケーシング内において延在する導線(Leitungen)を介して制御され得、その際、これら導線が、その場合に、空間的に、流動通路、およびこの流動通路内において搬送される媒体から分離されている。
この搬送移動の様式に基づいて、更に、流入口側および排出口側の弁を必要としない。何故ならば、この搬送されるべき媒体は、部分的に、弾性的な薄膜の偏位によって、この薄膜自体と、前記流動通路の周囲との間でカプセル状に収容されるからである。この薄膜は、その際、唯一の運動可能な構造部材であり、従って、適当な最適化によって、本発明に従うポンプモジュールの長い耐用期間が達成され得る。
それに加えて、この薄膜は、弾性的な構造部材として、精密に偏位され得、且つ、前記流動通路の周囲に当接され得、このことによって、それぞれの搬送室が、精確に形成され、且つ同様に密閉され得る。
更に、このポンプモジュールのポンピング周波数、並びにポンピングシーケンス、即ち、少なくとも1つの搬送室の大きさの設定は、自由に、これらアクチュエータを介して調節され得、従って、本発明に従うポンプモジュールは、その場合に、所望された搬送の様式に応じて、単にこれらアクチュエータの制御が変化され得るというやり方で、広範に、異なる使用状況に適応される。
総じて、本発明に従うポンプモジュールは、低い製造技術的な手間暇および僅かの騒音の発生における簡単な構造によって特徴付けられる。
The pump module according to the invention is then characterized by a simple functional structure in a reliable functional manner.
Thus, depending on the positioning of the actuators in the casing, which is stopped by itself, these actuators can be controlled in a simple structure and manner via the conductors (Leitungen) that extend in the casing. The conductors are then spatially separated from the flow path and the medium conveyed in the flow path.
Based on this mode of transport movement, no further valves on the inlet and outlet sides are required. This is because the medium to be transported is partly encapsulated between the membrane itself and the periphery of the flow channel by elastic membrane deflection. This membrane is then the only movable structural member, so that with a suitable optimization, a long service life of the pump module according to the invention can be achieved.
In addition, the thin film can be precisely displaced as an elastic structural member and can be brought into contact with the periphery of the flow passage, whereby the respective transfer chambers are accurately formed, And can be sealed as well.
Furthermore, the pumping frequency of the pump module as well as the pumping sequence, ie the setting of the size of the at least one transfer chamber, can be freely adjusted via these actuators, so that the pump module according to the invention In addition, depending on the desired mode of transport, the control of these actuators can be varied in a wide range to accommodate different usage situations.
Overall, the pump module according to the present invention is characterized by a simple construction with low manufacturing engineering effort and little noise generation.
前記のこととは異なって、特許文献1のポンプモジュールの場合、流動通路内において位置するポンピング装置の制御は、困難に行われる。何故ならば、部分的な偏位のために、薄片板状の構造部材の上に設けられた圧電素子部分片が、相応して通電されねばならないからである。
この目的のために、相応する接触子が設けられねばならず、または、導線が、これら偏位可能なポンピング装置に導入されねばならず、このことは、このポンプモジュールの構造を相応して複雑にし、且つ、この結果として、製造技術的な手間暇を増大する。更に、圧電素子を備える薄片板は、薄膜よりも僅かに可撓性であり、とりわけ、搬送室の設定(Definition)が、前記圧電素子部分片の配設および大きさに相応して、強固に予め設定されている。
上記のことに応じて、ポンピングシーケンスは、個々に、個別の使用状況に適合され得ない。同様に、前記流動通路の周囲に対するこの薄片板の密着は、弾性的な薄膜の場合よりもより不精確である。
Unlike the above, in the case of the pump module of Patent Document 1, it is difficult to control the pumping device located in the flow passage. This is because, due to the partial displacement, the piezoelectric element piece provided on the thin plate-like structural member must be energized accordingly.
For this purpose, corresponding contacts must be provided, or conductors must be introduced into these deflectable pumping devices, which complicates the structure of the pump module accordingly. In addition, as a result, the manufacturing technical labor is increased. Furthermore, the thin plate with the piezoelectric element is slightly more flexible than the thin film, and in particular, the setting of the transfer chamber (Definition) is stronger in accordance with the arrangement and size of the piezoelectric element partial pieces. It is set in advance.
In response to the above, the pumping sequence cannot be individually adapted to individual usage situations. Similarly, the adhesion of this lamina to the periphery of the flow passage is less accurate than in the case of an elastic thin film.
本発明の有利な実施形態に相応して、前記アクチュエータは、マグネットコイルによって形成されている。
これらマグネットコイルは、その際、特に、それぞれに、例えば鉄のような、高い透磁性の材料でもって囲繞されており、且つ、通電の際に、相応する磁界を形成し、この磁界を介して、弾性的な薄膜は、この薄膜のそれぞれに所属する部分でもって偏位される。
磁界内における前記薄膜の部分的な偏位を達成するために、
本発明の更に別の実施形態に従う薄膜は、磁気流動学的な伸縮性合成樹脂材料(magnetorheologischen Elastomermaterial)から成っているか、または、アクチュエータ段に所属する、前記薄膜の部分内においてそれぞれに強磁性の材料が混入されている、伸縮性合成樹脂材料から形成されている。
磁気流動学的な伸縮性合成樹脂材料は、
その内において設けられた磁気的に分極可能な微粒子を有する柔軟な伸縮性合成樹脂マトリックス(Elastomermatrix)から成る合成材料であり、これら微粒子に対して、磁界を介して作用可能である。
その内において混入された強磁性の材料を有する伸縮性合成樹脂材料から成る薄膜の実施形態の場合、本発明の意味において、特に、伸縮性合成樹脂材料を有する金属薄板セグメントでもって周囲を鋳込まれており(umgossen)、従って、結合システム(Verbundsystem)が構成される。
In accordance with an advantageous embodiment of the invention, the actuator is formed by a magnet coil.
Each of these magnet coils is in particular surrounded by a highly permeable material, such as iron, for example, and forms a corresponding magnetic field when energized, via this magnetic field. The elastic thin film is displaced by the part belonging to each of the thin films.
In order to achieve a partial deflection of the thin film in a magnetic field,
The thin film according to yet another embodiment of the invention consists of a magneto-rheological stretchable synthetic resin material or is ferromagnetic in each of the thin film portions belonging to the actuator stage. It is made of a stretchable synthetic resin material mixed with the material.
Magnetorheological stretchable synthetic resin material
A synthetic material made of a flexible stretchable synthetic resin matrix (Elastomermatrix) having magnetically polarizable fine particles provided therein, and can act on these fine particles via a magnetic field.
In the case of an embodiment of a thin film composed of a stretchable synthetic resin material having a ferromagnetic material mixed therein, in the sense of the present invention, in particular, the periphery is cast with a thin metal plate segment having a stretchable synthetic resin material. Rarely, ummossen, and therefore a binding system is constructed.
本発明の、前記に対して選択的な実施形態に従い、前記アクチュエータは、電極によって形成されている。これら電極の相応する通電の際に、その場合に、それぞれに、それぞれ1つの電界が形成され、この電界を介して、弾性的な薄膜は、これまた同様に、部分的に偏位され得る。
この目的のために、この弾性的な薄膜は、その場合に、特に、エレクトロレオロジー的な伸縮性合成樹脂材料(elektrorheologischen Elastomermaterial)から成っており、このエレクトロレオロジー的な伸縮性合成樹脂材料が、その内において混入された微粒子を有する伸縮性合成樹脂から形成されており、これら微粒子が、電界内において、それぞれに通電された電極の方向に引っ張られ、且つ、上記のことに応じて、前記弾性的な薄膜の部分的な偏位を生じさせる。
According to an alternative embodiment of the invention, the actuator is formed by an electrode. In the respective energization of these electrodes, in that case, an electric field is formed in each case, through which the elastic thin film can likewise be partially displaced.
For this purpose, the elastic thin film consists in particular of an electrorheological stretchable synthetic resin material, in which case the electrorheological stretchable synthetic resin material comprises Formed of stretchable synthetic resin having fine particles mixed therein, and these fine particles are pulled in the direction of the respective energized electrodes in the electric field, and in accordance with the above, the elastic A partial displacement of the thin film.
本発明の更に別の実施形態に相応して、前記ケーシングは、少なくとも2つのケーシング部材から成り、その際、これらケーシング部材および中間に位置する前記薄膜が、環状の円板として形成されている。更に、少なくとも1つの流入口は、半径方向外側に設けられており、且つ、流動通路を介して、少なくとも1つの排出口と結合状態にあり、この排出口が、半径方向において、中央に位置決めされている。
この場合、ポンプモジュールは、従って、環状の構造を有しており、その際、搬送されるべき媒体が、半径方向外側から、半径方向内側の排出口へと搬送される。本発明の意味において、しかしながら、同様に、良好に、同様に流入口が、中央に位置決めされることは可能であり、且つ、少なくとも1つの排出口が、半径方向外側に位置することも可能である。
前記ポンプモジュールのこの環状の構造によって、何の問題もなく、多数のポンプモジュールは、
個別の環状のポンプモジュールが軸線方向に互いに上下に積み重ねられ、且つ所望された接続に応じて個別の流入の並列な供給が具現され、または、しかしながら、1つのモジュールの少なくとも1つの排出口が後に続くモジュールの少なくとも1つの流入口と直列接続の様式に従って連結されるというやり方で、
相前後して接続され得る。
環状の円板から成る前記ポンプモジュールの環状の構造の場合、その際に、前記アクチュエータは、相応して、リング形状に形成され得、従って、例えば、リング形状のコイル、またはリング形状の電極として形成され得る。この環状の構造に対して選択的に、しかしながら、原理的に同様に、ポンプモジュールの矩形の構造も可能である。
In accordance with a further embodiment of the present invention, the casing comprises at least two casing members, wherein the casing members and the thin film located in the middle are formed as an annular disc. Furthermore, the at least one inlet is provided radially outward and is coupled to the at least one outlet via a flow passage, the outlet being positioned centrally in the radial direction. ing.
In this case, the pump module thus has an annular structure, in which the medium to be transported is transported from the radially outer side to the radially inner outlet. In the sense of the present invention, however, it is equally well possible that the inlet can likewise be centrally positioned and that at least one outlet can be located radially outward. is there.
With this annular structure of the pump module, without any problems, a large number of pump modules
Individual annular pump modules are stacked one above the other in the axial direction, and parallel supply of individual inflows is implemented depending on the desired connection, or at least one outlet of one module is later In the manner of being connected according to the mode of series connection with at least one inlet of the subsequent module,
It can be connected before and after.
In the case of an annular structure of the pump module consisting of an annular disc, the actuator can correspondingly be formed in a ring shape, for example as a ring-shaped coil or a ring-shaped electrode. Can be formed. As an alternative to this annular structure, however, in principle, a rectangular structure of the pump module is also possible.
本発明の更なる構成において、前記アクチュエータ段は、流動方向において、等間隔に、または、異なる間隔で互いに位置決めされている。
ポンプモジュールの形状、および搬送されるべき媒体の様式に応じて、少なくとも1つの搬送室は、この場合、少なくとも1つの流入口と、少なくとも1つの排出口との間のこの搬送室の移動の際に、容積において一定に保持され得、または、しかしながら、変化され得る。
従って、ガスまたはガス混合物の様式における媒体は、前記ポンプモジュールの環状の構造の場合に、これらアクチュエータの間の間隔が、等間隔に流動方向において選択されているというやり方で、搬送の際に、少なくとも1つの流入口から、少なくとも1つの排出口へと圧縮され、
従って、少なくとも1つの搬送室が、半径方向外側に位置する流入口から中央に位置する排出口への移動の際に、これらアクチュエータ段の間のより小さくなるリングの面積に基づいて、連続的に減少し、且つ、従って、前記ガスの圧縮が行われる。
類似して、矩形の構造の場合、前記アクチュエータ段の間の異なる間隔によって、少なくとも1つの搬送室の連続的な減少が形成される。
In a further configuration of the invention, the actuator stages are positioned relative to each other at equal intervals or at different intervals in the flow direction.
Depending on the shape of the pump module and the type of medium to be transported, the at least one transport chamber is in this case in movement of this transport chamber between at least one inlet and at least one outlet. However, it can be held constant in volume, or can be varied, however.
Thus, the medium in the form of a gas or gas mixture is transported in such a way that, in the case of the annular structure of the pump module, the spacing between these actuators is chosen in the flow direction at equal intervals. Compressed from at least one inlet to at least one outlet;
Thus, the at least one transfer chamber is continuously moved on the basis of the smaller ring area between these actuator stages as it moves from the radially outer inlet to the central outlet. And therefore compression of the gas takes place.
Similarly, in the case of a rectangular structure, a continuous reduction of at least one transfer chamber is formed by the different spacing between the actuator stages.
搬送されるべき媒体が、上記に反して、液体である場合、この液体の圧縮できない特性に基づいて、通常、少なくとも1つの搬送室の容積の減少は所望されない。
この容積は、少なくとも1つの流入口から少なくとも1つの排出口への移動の際に、
1つの環状のポンプモジュールの場合に、前記個別のアクチュエータ段が、均等なリングの面積の具現のために、異なる間隔でもって、流動方向において互いに位置決めされるか、または、
前記ポンプモジュールの矩形の構造の場合に、前記アクチュエータ段の間の不変の間隔が選択されることによって、一定に保持される。
少なくとも1つの流入口が、流動方向において、中央に、且つ少なくとも1つの排出口が半径方向外側に位置して設けられている場合、最終的に、同様に、液体の搬送は、ポンプモジュールの環状の構造の場合にも、および、等間隔に互いに位置決めされたアクチュエータ段の場合にも可能であり、従って、少なくとも1つの搬送室の容積が、流入口から排出口への移動の際に増大される。
In contrast to the above, if the medium to be transported is a liquid, it is usually not desirable to reduce the volume of at least one transport chamber based on the incompressible properties of this liquid.
This volume is determined upon movement from at least one inlet to at least one outlet.
In the case of one annular pump module, the individual actuator stages are positioned with respect to each other in the flow direction with different spacings to realize an equal ring area, or
In the case of the rectangular structure of the pump module, the constant spacing between the actuator stages is selected and kept constant.
If at least one inlet is provided in the center in the flow direction and at least one outlet is located radially outward, finally, the liquid transfer is likewise effected by the annular shape of the pump module. And in the case of actuator stages positioned at equal intervals relative to each other, the volume of at least one transfer chamber is thus increased during the movement from the inlet to the outlet. The
搬送室の可変のまたは不変の容積は、しかしながら、同様に、ポンピングシーケンスの適当な調節によっても設定され得る。それぞれの搬送室のカプセル状の閉鎖および移動が、相応するアクチュエータ段の制御によって、制御されるので、これらアクチュエータ段の操作の変化によって、搬送室の大きさおよび変化は、ほぼ自由に調節され得る。
さもないと、互いのアクチュエータ段の間隔に基づいて、およびポンプモジュールの構造によって、搬送室の移動の場合に行われる、媒体の圧縮は、従って、上記のことによって、増大され得るか、または減少され得、
従って、排出口側で、媒体のそれぞれに達成しようとされる圧力レベルは、達成可能である。
The variable or unchanging volume of the transfer chamber can however also be set by appropriate adjustment of the pumping sequence as well. Since the capsule-like closure and movement of the respective transfer chambers is controlled by the control of the corresponding actuator stages, the size and change of the transfer chambers can be adjusted almost freely by changing the operation of these actuator stages. .
Otherwise, based on the distance between the actuator stages and by the structure of the pump module, the compression of the medium that takes place in the case of movement of the transfer chamber can therefore be increased or decreased by the above. Could be
Thus, on the outlet side, the pressure level that is to be achieved for each of the media is achievable.
本発明に従い、容積形ポンプは、上記された変形の実施形態の内の1つの実施形態に従って形成されている、少なくとも1つのポンプモジュールを有している。この容積形ポンプは、その際、特に真空ポンプとして形成されており、且つ、流体を搬送のために使用される。
有利には、更に、前記ポンプケーシング内において、多数のポンプモジュールが、直列接続状態、及び/または、並列接続状態において設けられており、従って、前記流体は、これら個別のポンプモジュールを介して、並列に、または連続して(abfolgend)、互いに共通の排出口内へと搬送される。
In accordance with the present invention, the positive displacement pump has at least one pump module formed in accordance with one of the variations described above. This positive displacement pump is in this case formed in particular as a vacuum pump and is used for transporting the fluid.
Advantageously, in addition, a number of pump modules are provided in the pump casing in series connection and / or in parallel connection, so that the fluid passes through these individual pump modules, In parallel or in succession (abfoldend), they are transported into a common outlet.
本発明の、更に別の、有利な実施形態に相応して、少なくとも1つのポンプモジュールのアクチュエータは、電力用電子装置を介して制御可能である。
この様式の電力用電子装置を介して、その際、何の問題も無く、異なるポンピング周波数は、および同様にポンピングシーケンスも、前記アクチュエータの相応する制御によって具現され得、その際、この場合に、同様に、多数のポンプモジュールの互いに適合された制御が行われ得る。
この、またはこれらポンプモジュールに所属する1つの電力用電子装置は別として、同様に、例えばターボモレキュラーポンプのような他のポンプ、または他のシステムの、1つの適当な電子装置も、重要な要素である。
In accordance with yet another advantageous embodiment of the invention, the actuator of at least one pump module is controllable via power electronics.
Through this type of power electronics, there is no problem at this time, different pumping frequencies, and likewise pumping sequences, can be implemented by corresponding control of the actuator, in which case Similarly, adapted control of multiple pump modules can be performed.
Apart from one of the power electronics belonging to this or these pump modules, it is equally important that other suitable pumps, for example turbomolecular pumps, or one suitable electronic device of another system are also important elements. It is.
上記された変形の実施形態の1つの実施形態に従って形成される容積形ポンプは、本発明に従い、特に、低真空または中真空(Grob− oder Feinvakuums)の達成の際に、真空槽内において、真空ポンプとして使用される。
それに加えて、
本発明に従う、真空ポンプとして形成された容積形ポンプは、同様に、高真空ポンプ及び/または超高真空ポンプ(Hoch− und/oder Ultrahochvakuumpumpe)、特にターボモレキュラーポンプ(Turbomolekularpumpe)の予備ポンプ(Vorpumpe)として使用される。
A positive displacement pump formed in accordance with one embodiment of the above-described variant embodiment, in accordance with the present invention, in particular in a vacuum chamber, when achieving a low or medium vacuum (Grob-order Feinvacuums) Used as a pump.
In addition to it,
The positive displacement pump formed according to the invention as a vacuum pump is likewise a high vacuum pump and / or a super high vacuum pump (Hoch-und / order Ultrahochvacumpumpe), in particular a turbomolecular pump (Turbomolecularkumpump) reserve pump (Vorpumpe) Used as.
本発明は、並列された請求項または従属する請求項の提示された組み合わせに限定されない。更に、これら個別の特徴を、同様にその範囲では、複数の請求項から、以下に記載の本発明の実施形態の説明から、または、図面から読み取れる、個別の特徴を、互いに組み合わせることの可能性が与えられる。
参照符号の使用による、図面に対する請求項の関連付けは、これら請求項の保護範囲を制限するべきでない。
The invention is not limited to the presented combinations of parallel or dependent claims. Furthermore, these individual features may likewise be combined within the scope of the invention with the individual features that can be read from the claims, from the description of the embodiments of the invention described below, or from the drawings. Is given.
The association of claims to the drawings, through the use of reference signs, should not limit the scope of protection of these claims.
本発明の有利な実施形態を、以下で図面に基づいて詳しく説明する。 Advantageous embodiments of the invention are described in detail below with reference to the drawings.
図1から、本発明の第1の実施形態に相応する容積形ポンプの概略的な外観が見て取れ、その際、この容積形ポンプは、特に、真空ポンプであり、且つ、この場合、更に有利には、ターボモレキュラーポンプの補助ポンプである。
この容積形ポンプは、その際、ポンプケーシング1を装備し、このポンプケーシング内において、このポンプケーシング1の側方に設けられた流入口側2と、端面側の排出口側3との間に、多数の、同じに構成されたポンプモジュール4、5および6が設けられている。
これらポンプモジュール4〜6は、この場合、それぞれに、環状の回転対称的なモジュールとして構成されており、
これらポンプモジュールが、それぞれに1つの、リング状に形成された流入口7、もしくは8、もしくは9を介して、それぞれに、流入口側2と結合状態にあり、それぞれに1つの、中央に位置する排出口10、もしくは11、もしくは12を介して、共通に、排出口側3へと送っている(foerdern)。
これらポンプモジュール4〜6は、結果として、従って、並列接続状態において前記ポンプケーシング1内において収容されており、且つ、この場合、特に空気混合物の様式の流体を、流入口側2から排出口側3へと搬送する。その他になお、前記ポンプケーシング1内において、更に1つの電力用電子装置13が収容されており、この電力用電子装置を介して、個別のポンプモジュール4、5、および6が制御され得る。
From FIG. 1, the general appearance of a positive displacement pump according to the first embodiment of the invention can be seen, in which case the positive displacement pump is in particular a vacuum pump and in this case more advantageously. Is an auxiliary pump of a turbomolecular pump.
In this case, the positive displacement pump is equipped with a pump casing 1, and in this pump casing, between the
These
These pump modules are connected to the
These
図2から、ここで、更に、ポンプモジュール4の概略的な個別の外観が見て取れ、このポンプモジュールは、構造において、しかも、ポンプモジュール5および6にも相応する。
認識可能なように、このポンプモジュール4は、ケーシング14を装備しており、このケーシングが、2つのケーシング部材15、16から構成され、
これらケーシング部材が、それぞれに、環状の断面を有する円板として形成され、且つ、これらケーシング部材がある間隔のもとで相対して設けられているというやり方で、中間に位置する流動通路17を区画している。
この流動通路17は、その際、本実施例において単に示唆されているリング形状の流入口7を、中央に位置する排出口10と結合し、その際、図2内において、見通しの理由から、半径方向において、単にこのポンプモジュール4の半分体だけが図示されている。この流動通路17を通って、従って、流入口7から出発した流体は、ケーシング14を半径方向に貫通流動し、且つ、排出口10を通って、軸線方向に、共通の、図1内において見て取れる排出口側3へと到達する。
From FIG. 2, it can now be seen that a schematic individual appearance of the
As can be appreciated, the
Each of these casing members is formed as a disc having an annular cross-section, and in the manner that these casing members are provided relative to each other at a certain interval, an
This
前記流動通路17によって、更に、薄膜18が収容されており、この薄膜は、図2内において図示されている静止位置内において、ケーシング部材15とケーシング部材16との間の中央に設けられている。この目的のために、この薄膜18は、例えば、リング形状の流入口7の領域内において、適当な方法で、ケーシング部材15とケーシング部材16との間で、緊張状態で固定されている。
本実施例において、この薄膜18は、その際、同様に、環状の断面を有する円板として形成されており、且つ、伸縮性合成樹脂材料から成っており、この伸縮性合成樹脂材料内に、多数の、排出口10を中心に同心的に位置する金属薄板状リングB1〜B6が一体にまとめられている。
A
In this embodiment, the
更に、図2から見て取れるように、半径方向において、それぞれに、個別の金属薄板状リングB1〜B6の高さで、更に、多数のアクチュエータ段A1〜A6が設けられており、これらアクチュエータ段は、流入口7から排出口10への流動方向内において、相前後して連続して設けられている。
これらアクチュエータ段A1〜A6のそれぞれのアクチュエータ段は、その際、2つのアクチュエータから構成されており、これらアクチュエータが、流動通路17の両側に、且つ同様に、それぞれに、金属薄板状リングB1〜B6の内の1つの金属薄板状リングの両側に設けられている。
これらアクチュエータ段A1〜A6のアクチュエータは、その際、互いに相対して位置している、マグネットコイルM1.1〜M6.2によって形成されており、これらマグネットコイルが、それぞれに、鉄でもって囲繞されており、且つ、対の状態に統合された状態で、アクチュエータ段A1〜A6を形成している。
これらアクチュエータ段A1〜A6のそれぞれのアクチュエータ段によって、その際、電力用電子装置13を介して、
対の状態に統合されたマグネットコイルM1.1またはM1.2、もしくはM2.1またはM2.2、もしくはM3.1またはM3.2、もしくはM4.1またはM4.2、もしくはM5.1またはM5.2、もしくはM6.1またはM6.2の内のそれぞれに1つのマグネットコイルが通電可能であり、従って、それぞれのマグネットコイルによって磁界が形成され、それぞれに中間に位置する金属薄板状リングB1、もしくはB2、もしくはB3、もしくはB4、もしくはB5、もしくはB6が、それぞれのコイルに引っ張られ、且つ、従って、前記薄膜18が部分的に偏位される。
その際、この薄膜18は、それぞれの部分でもって、それぞれのケーシング部材15もしくは16に、且つ従って、流動通路17の周囲部分に当接し、その際、個別のマグネットコイルM1.1〜M6.2の適当な制御によって、薄膜18とケーシング部材15および16との間で、搬送室が形成され得る。
Furthermore, as can be seen from FIG. 2, in the radial direction, a number of actuator stages A1 to A6 are further provided at the height of the individual thin metal plate rings B1 to B6. In the flow direction from the
Each of the actuator stages A1 to A6 is in this case made up of two actuators, which are arranged on both sides of the
The actuators of these actuator stages A1 to A6 are formed by magnet coils M1.1 to M6.2, which are then positioned relative to each other, and these magnet coils are each surrounded by iron. In addition, the actuator stages A1 to A6 are formed in a state of being integrated into a pair state.
By means of each actuator stage of these actuator stages A1 to A6, then via the
Magnet coils M1.1 or M1.2, or M2.1 or M2.2, or M3.1 or M3.2, or M4.1 or M4.2, or M5.1 or M5 integrated in pairs .2 or M6.1 or M6.2 can be energized by one magnet coil, and accordingly, a magnetic field is formed by each magnet coil, and a thin metal plate ring B1 positioned in the middle of each magnet coil. Alternatively, B2, or B3, or B4, or B5, or B6 is pulled into the respective coil, and thus the
In this case, this
図3内において、図2のポンプモジュール4のための、全部揃った例示的な切換シーケンスが図示されている。この場合に見て取れるように、5つの個別のシーケンスI〜V内において、流入口7から排出口10への搬送移動が図示されており、その際、この個別のシーケンスVが、その場合に、他方また、個別のシーケンスIに相応する。
個別のアクチュエータ段A1〜A6によって、その際、マグネットコイルM1.1〜M6.2の内のそれぞれに1つのマグネットコイルが制御され、従って、
中間に位置する薄膜18が、それぞれに所属する部分でもって、それぞれに、ケーシング部材15または16の内の1つのケーシング部材の方向に偏位され、且つ、引き続いて、このケーシング部材に当接する。
総じて6つのアクチュエータ段A1〜A6を介して、その際、一方では、薄膜18とケーシング部材15との間で搬送室19および19′が、および他方では、薄膜18とケーシング部材16との間で搬送室20および20′が形成可能であり、
これら搬送室が、それぞれに、ポンピングシーケンスの経過において、流入口7から排出口10へと移動される。
In FIG. 3, a complete exemplary switching sequence for the
The individual actuator stages A1 to A6 then control one magnet coil in each of the magnet coils M1.1 to M6.2, thus
The
In general, via the six actuator stages A1 to A6, the conveying
Each of these transfer chambers is moved from the
蠕動的な移動に類似するこの搬送移動を、ここで、例示的に、前記搬送室19に基づいて、それぞれの個別のシーケンスI〜Vにわたって、図2および3の統合した観点のもとで説明する:即ち、
先ず第一に、第1の個別のシーケンスI内において、搬送室19が、マグネットコイルM1.1、M2.2、M3.2、およびM4.1の通電によって、カプセル状に閉鎖され、且つ、ある適当な流体量が、薄膜18とケーシング部材15との間で閉じ込められる。
この搬送室19は、その場合に、アクチュエータ段A2において、
マグネットコイルM2.2の代わりに、マグネットコイルM2.1が、および、アクチュエータ段A4において、マグネットコイルM4.1の代わりに、マグネットコイルM4.2が、並びに、アクチュエータ段A5において、マグネットコイルM5.1が通電されるというやり方で、
個別のシーケンスII内において、更に、排出口10の方向に移動される。
更なる個別のシーケンスIIIへの移行のために、その場合に、個別のシーケンスIIと比較して、
アクチュエータ段A3において、マグネットコイルM3.2の代わりに、マグネットコイルM3.1が、および、アクチュエータ段A5において、マグネットコイルM5.1の代わりに、マグネットコイルM5.2が制御される。それに加えて、アクチュエータ段A6において、マグネットコイルM6.1が通電されるべきである。
要するに、個別のシーケンスIVにおいて、個別のシーケンスIIIと比較して、
アクチュエータ段A4において、マグネットコイルM4.2の代わりに、マグネットコイルM4.1が、および、アクチュエータ段A6において、マグネットコイルM6.1の代わりに、マグネットコイルM6.2が操作されるというやり方で、
搬送室19内において存在する流体は、排出口10内へと搬送される。
個別のシーケンスVにおいて、新しいサイクルが、搬送室19′のカプセル状の閉鎖のもとで開始する。
This transfer movement, which is similar to a peristaltic movement, will now be described by way of example, based on the
First of all, in the first individual sequence I, the
In this case, the
Instead of magnet coil M2.2, magnet coil M2.1 and in actuator stage A4, magnet coil M4.2 instead of magnet coil M4.1, and in actuator stage A5, magnet coil M5. In the way that 1 is energized,
In the individual sequence II, it is further moved in the direction of the
For the transition to a further individual sequence III, in that case compared to the individual sequence II,
In the actuator stage A3, the magnet coil M3.1 is controlled instead of the magnet coil M3.2, and in the actuator stage A5, the magnet coil M5.2 is controlled instead of the magnet coil M5.1. In addition, in the actuator stage A6, the magnet coil M6.1 should be energized.
In short, in the individual sequence IV compared to the individual sequence III,
In actuator stage A4, magnet coil M4.1 is operated instead of magnet coil M4.2, and in actuator stage A6, magnet coil M6.2 is operated instead of magnet coil M6.1.
The fluid existing in the
In a separate sequence V, a new cycle starts under the capsule-like closure of the transfer chamber 19 '.
図2から、この場合、アクチュエータ段A1〜A6が、等間隔に互いに位置決めされていることが見て取れる。
ケーシング部材15および16、および同様に薄膜18の環状の構造との組み合わせにおいて、搬送室19、19′、20、20′は、半径方向の搬送移動の際に、連続的に、これら搬送室の容積において減少される。何故ならば、アクチュエータ段A1〜A6の間で形成されるリング状の容積は、排出口10へと連続的により小さくなるからである。このことは、それぞれの搬送室19、もしくは19′、もしくは20、もしくは20′内において存在する流体が、流入口7から排出口10への搬送の際に圧縮されるということを結果として招く。
From FIG. 2 it can be seen that in this case the actuator stages A1 to A6 are positioned relative to one another at equal intervals.
In combination with the
搬送室19、19′、20、および20′内における圧力変動を、排出口10への移動の際に、可能な限り僅かに保持するために、
電力用電子装置13を介して、その際、アクチュエータ段A1〜A6のそれぞれのアクチュエータ段内において、および、同様にアクチュエータ段A1からアクチュエータ段A6の間において、迅速な切換えが実施されるべきである。
In order to keep the pressure fluctuations in the
A rapid switching should be carried out via the
図4から、ポンプモジュール4′の選択的な実施形態の可能性が読み取れ、このポンプモジュールが、前記ポンプモジュール4〜6の代わりに、図1内における前記容積形ポンプにおいて使用され得る。
図2の前記ポンプモジュール4との相違において、薄膜21は、その際、磁気流動学的な伸縮性合成樹脂材料によって形成されており、その際、この磁気流動学的な伸縮性合成樹脂材料が、その内に混入されたナノスケールの微粒子を有する伸縮性合成樹脂から成っている。1つの磁界内において、この微粒子に、その際、1つの力が作用し、このことによって、これまた同様に、図3内において記載された搬送移動と類似の偏位を具現するために、薄膜21の、所望された部分的な偏位が具現可能である。
その他の点では、図4内において図示されたこのポンプモジュール4′は、図2の前記ポンプモジュール4に相応している。
From FIG. 4, the possibility of an alternative embodiment of the
2 is different from the
In other respects, the pump module 4 'illustrated in FIG. 4 corresponds to the
更に、図5から、ポンプモジュール4″の更に別の選択的な実施形態の可能性が読み取れ、このポンプモジュール4″が、同様に、ポンプモジュール4〜6の代わりに、図1内における前記容積形ポンプにおいて使用され得る。
図2の実施形態との相違において、アクチュエータ段A1〜A6が、この場合、対の状態で統合され且つ相対して位置している電極E1.1〜E6.2によって形成されている。これら電極E1.1〜E6.2は、蠕動的な搬送移動を具現するために、これまた同様に、個別に、電力用電子装置13を介して制御され得る。
個別の電極E1.1〜E6.2によって誘起される電界において、薄膜22の部分的な偏位を誘起するために、この薄膜は、本実施例において、エレクトロレオロジー的な伸縮性合成樹脂材料から形成されており、このエレクトロレオロジー的な伸縮性合成樹脂材料が、その内に混入されたナノスケールの微粒子を有する伸縮性合成樹脂から成っている。1つの電界の作用のもとで、その際、この微粒子に、その際、1つの力が作用し、このことによって、これまた同様に、薄膜22の、部分的な偏位が誘起され得る。
その他の点では、図5内におけるこのポンプモジュール4″は、図2の前記ポンプモジュール4に相応している。
Furthermore, from FIG. 5, the possibility of a further alternative embodiment of the
In contrast to the embodiment of FIG. 2, the actuator stages A1 to A6 are in this case formed by electrodes E1.1 to E6.2 which are integrated in pairs and located oppositely. These electrodes E1.1 to E6.2 can also be controlled individually via the
In order to induce partial displacement of the
Otherwise, this
要するに、更に、図6内において、本発明の第2の実施形態に従う、容積形ポンプの概略的な外観が図示されている。
図1の実施形態との相違において、ポンプモジュール4〜6は、この場合、並列接続状態に設けられてなく、むしろ、直列接続の様式に従って、流動方向内において相前後して位置している状態で位置決めされている。この目的のために、ポンプモジュール4の流入口7は、前記容積形ポンプの流入口側2と結合されており、これに対して、このポンプモジュール4の排出口10が、ポンプモジュール5の流入口8と連結されている。
ポンプモジュール5の排出口11は、これまた同様に、ポンプモジュール6の流入口9と結合状態にあり、このポンプモジュール6の排出口12が、前記容積形ポンプの排出口側3と連結されている。この場合、それぞれの排出口10、もしくは11、もしくは12は、単に、それぞれのポンプモジュール4、もしくは5、もしくは6の上側だけに設けられるべきであり、即ち、それぞれに上側に位置するケーシング部材15だけが、中央で、軸線方向に指向する貫通穿孔でもって貫通されるべきである。
その他の点では、図6の容積形ポンプの実施形態は、しかしながら、図1に従う実施形態に相応している。
In summary, further in FIG. 6, the schematic appearance of a positive displacement pump according to a second embodiment of the invention is illustrated.
In the difference from the embodiment of FIG. 1, the
Similarly, the
In other respects, the positive displacement pump embodiment of FIG. 6 however corresponds to the embodiment according to FIG.
ポンプモジュール4〜6、もしくは4′、もしくは4″の個別の実施形態を用いて、媒体の搬送は、簡単な構造および同時に信頼性の高い機能態様において可能である。その際、これらポンプモジュールは、適宜の方法において、容積形ポンプの実施形態のために互いに接続可能である。
この場合に、特に、ターボモレキュラーポンプの補助ポンプまたは補助ポンプ段の領域内における使用は、考慮に値する。
With the individual embodiments of the pump modules 4-6, or 4 'or 4 ", the transport of the media is possible in a simple structure and at the same time a reliable functional aspect. Can be connected to each other for positive displacement pump embodiments in any suitable manner.
In this case, in particular, the use in the region of the auxiliary pump or auxiliary pump stage of the turbomolecular pump is worth considering.
1 ポンプケーシング
2 流入口側
3 排出口側
4、4′、4″ ポンプモジュール
5 ポンプモジュール
6 ポンプモジュール
7 流入口
8 流入口
9 流入口
10 排出口
11 排出口
12 排出口
13 電力用電子装置
14 ケーシング
15 ケーシング部材
16 ケーシング部材
17 流動通路
18 薄膜
19、19′ 搬送室
20、20′ 搬送室
21 薄膜
22 薄膜
23 エレクトロレオロジー的な伸縮性合成樹脂材料
A1〜A6 アクチュエータ段
B1〜B6 金属薄板状リング
M1.1〜M6.2 マグネットコイル
E1.1〜E6.2 電極
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (12)
この少なくとも1つの流動通路が、少なくとも1つの流入口(7、8、9)を、少なくとも1つの排出口(10、11、12)と結合し、且つ、
それぞれに1つの、流動方向に整向された状態で位置するポンピング装置を収容しており、
このポンピング装置が、個別に制御可能なアクチュエータを介して、部分的に偏位され得、且つ、その際、
搬送されるべき媒体が、少なくとも1つの搬送室(19、20)の内側に閉じ込められることが可能であり、
前記搬送室が、これらアクチュエータのシーケンシャルな制御によって、ポンピング装置の部分と、前記少なくとも1つの流動通路(17)のそれぞれに所属して設けられた周囲部分との間で、カプセル状に閉鎖可能であり、且つ、
一連の搬送移動において、前記少なくとも1つの流入口(7、8、9)と前記少なくとも1つの排出口(10、11、12)との間で移動可能である様式の上記ポンプモジュールにおいて、
前記アクチュエータが、ケーシング(14)によって収容されていること、およびその際、それぞれに、流動通路(17)の両側で、互いに相対して位置している前記アクチュエータが、アクチュエータ段(A1〜A6)を形成し、
これらアクチュエータ段が、流動方向に相前後して連続して設けられており、その際、
前記ポンピング装置が、弾性的な薄膜(18;21;22)として構成されており、
これら薄膜が、個別のアクチュエータ段(A1〜A6)の内のそれぞれに1つのアクチュエータの制御によって、それぞれに1つの所属する部分でもって、
前記少なくとも1つの流動通路(17)のそれぞれに1つの、所属する周囲部分に当接可能であること、
を特徴とするポンプモジュール(4、5、6;4′;4″)。 A pump module (4, 5, 6; 4 '; 4 ") having a casing (14) defining at least one flow passage (17),
The at least one flow passage couples at least one inlet (7, 8, 9) with at least one outlet (10, 11, 12); and
Each contains one pumping device positioned in a flow direction,
This pumping device can be partially displaced via individually controllable actuators, and
The medium to be transported can be confined inside at least one transport chamber (19, 20);
The transfer chamber can be closed in the form of a capsule between a portion of the pumping device and a peripheral portion belonging to each of the at least one flow passage (17) by sequential control of these actuators. Yes, and
In the pump module of the type that is movable between the at least one inlet (7, 8, 9) and the at least one outlet (10, 11, 12) in a series of transport movements,
The actuators are accommodated by the casing (14), and the actuators (A1 to A6) that are located opposite to each other on both sides of the flow passage (17) respectively. Form the
These actuator stages are provided continuously in succession in the flow direction,
The pumping device is configured as an elastic thin film (18; 21; 22);
Each of these thin films is controlled by one actuator in each of the individual actuator stages (A1 to A6), with one part belonging to each.
One each of said at least one flow passage (17) being able to abut against the surrounding part to which it belongs,
Pump module characterized by (4, 5, 6; 4 '; 4 ").
これらケーシング部材(15、16)および中間に位置する前記薄膜(18;21;22)が、環状の断面を有する円板として形成されていること、および、
少なくとも1つの流入口(7、8、9)が、半径方向外側に設けられており、且つ、流動通路(17)を介して、少なくとも1つの排出口(10、11、12)と結合状態にあり、この排出口が、半径方向において、中央に位置決めされていること、
を特徴とする請求項1に記載のポンプモジュール(4、5、6;4′;4″)。 The casing (14) comprises at least two casing members (15, 16);
The casing members (15, 16) and the thin film (18; 21; 22) located in the middle are formed as a disc having an annular cross section; and
At least one inlet (7, 8, 9) is provided radially outward and is coupled to at least one outlet (10, 11, 12) via a flow passage (17). Yes, this outlet is positioned in the center in the radial direction,
The pump module (4, 5, 6; 4 '; 4 ") according to claim 1, characterized in that
電力用電子装置(13)を介して、制御可能であることを特徴とする請求項8に記載の容積形ポンプ。 The actuator of at least one pump module (4, 5, 6; 4 '; 4 ") is
9. The displacement pump according to claim 8, wherein the displacement pump is controllable via a power electronics (13).
その際、前記低真空または中真空の達成のために、真空ポンプとして構成された、請求項8から10のいずれか一つに従う容積形ポンプが使用されることを特徴とする方法。 A method for achieving a low or medium vacuum in a vacuum chamber comprising:
In this case, a positive displacement pump according to any one of claims 8 to 10, configured as a vacuum pump, is used to achieve the low or medium vacuum.
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